加工中心的机床坐标系与工件坐标系

5.3.1　加工中心的机床坐标系与工件坐标系

1.机床原点、参考点与机床坐标系

（1）机床坐标系的原点　又称机床零位或机床零点，该零点是设计机床时确定的一个点，一般设在机床主轴的端面与轴线的交汇处；机床坐标系的原点是构成机床坐标系的基准点。

（2）机床参考点　根据笛卡儿坐标系的原理，人们通常把远离机床原点的那个点称做机床参考点，常用作换刀位置。

（3）机床坐标系　在数控机床上，机床的运动是由数控装置控制的，为了完成机床上的各种运动，必须先确定机床的运动方向和运动距离，这种以机床原点为原点而构成的既有运动方向又有运动距离的直角坐标系，称之为数控机床坐标系。简言之机床坐标系是以机床原点为原点而建立起来的直角坐标系，如图5-16所示。

图5-16　机床坐标系与工件坐标系

图中各坐标轴的正方向是按刀具移动而规定的，当工件台移动时，其正负方向与机床坐标系中的各坐标轴的方向正好相反，例如，当工作台向左边移动时，其方向为正（即x′）；当工件台向操作者移动时，其方向为正（即Y′）；当主轴向下移动时，其方向为负（即−Z）。

2.工件坐标系

工件坐标系是以工件或夹具上某一点相对机床坐标系原点为编程原点所建立的坐标系，如图5-21所示，工件上所有尺寸都与这个坐标原点有直接坐标关系，而这一原点又是随工件的装夹不同而改变的。换言之，确立工件坐标系的目的是为了给加工程序的编写提供依据，也是数控机床操作的一个重要环节。加工中心可同时设置多个工件坐标系，如在FANUC-0I系统中，可以通过G54~G59设定6个工件坐标系，每个坐标系自成一个坐标系统。这样，使编程的计算工作量大为减少。G54~G59是通过偏置平移由参数设定工件坐标系而得到的与机床坐标系的偏置量，如图5-17所示。

图5-17　工件坐标系的设定